素材來源:湖北工業大學官微
日前,湖北工業大學生物工程與食品學院、"111"引智基地唐景峰/陳興珍課題組在生物自噬領域國際權威期刊《Autophagy》(《自噬》,IF=11.059)雜誌在線發表了題為"STYK1 promotes autophagy through enhancing the assembly of autophagy-specific class III phosphatidylinositol 3-kinase complex I"(《STYK1通過第III類磷脂醯肌醇激酶[(Ptdins3K)]促進細胞自噬》)的論文,論文記載了團隊在生物細胞自噬起始調控方面的最新研究成果。
研究內容簡介
自噬是一種進化上非常保守的由溶酶體介導的生物降解過程,對細胞內穩態具有重要的調控作用。自噬過程首先形成雙層自噬體膜,而後該雙層膜包裹一部分受損細胞器及蛋白聚集體等細胞質成分,將其輸送到溶酶體進行降解。在多細胞生物中,自噬作用能夠調節多種生理功能,如細胞營養應激反應、細胞命運決定和組織重塑等。
自噬起始過程由多種調控因子參與,主要包括由BECN1、ATG14、PIK3R4(VPS15)及PIK3C3(VPS34)形成的PtdIns3K-C1複合體及ULK1複合體共同介導。與此同時,越來越多的蛋白也被發現參與自噬體膜的形成。
在該項研究中,唐景峰教授團隊發現並著重闡明了絲氨酸/蘇氨酸/酪氨酸激酶1(STYK1)參與自噬起始的分子機制。STYK1,也稱為NOK(Novel oncogene with kinase-domain),是受體型酪氨酸蛋白激酶(Receptor Protein Tyrosine Kinases, RPTK)家族的一員,與同家族FGFR/PDGFR的同源性為20%-30%。目前關於STYK1基因的報導有限,其在哺乳動物細胞中的功能很大一部分是未知的。本研究首次在腫瘤細胞和GFP-Lc3轉基因斑馬魚中證明了CRISPR-CAS9技術敲除STYK1後能夠顯著抑制自噬。
該團隊進一步闡明了STYK1能夠與PtdIns3K-C1複合體發生相互作用。同時STYK1能夠上調該複合體中BECN1蛋白第90位絲氨酸的磷酸化作用,導致負調控蛋白BCL2結合BECN1的能力降低,從而達到促進自噬起始的作用。同時,他們還發現STYK1以二聚體的形式參與該過程,STYK1蛋白第191位酪氨酸磷酸化水平對STYK1二聚體的形成以及對自噬的調控作用發揮著重要的作用。
此次研究擴展了對STYK1作為酪氨酸激酶家族成員的功能認知,補充了自噬起始的調控因子及其分子機制,為針對以自噬為靶點的藥物開發提供了新的科研依據。